3D打印技術(shù)參考注意到，澳大利亞的航空航天公司Hypersonix Launch Systems于2026年2月27日成功試飛其DART AE高超音速飛行器。該飛行器采用3D打印的斯巴達(dá)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，達(dá)到了超過(guò)5馬赫的高超音速。

Hypersonix公司官網(wǎng)報(bào)道

該公司官網(wǎng)指出，斯巴達(dá)（SPARTAN）是其第五代超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，也是世界上首款固定幾何結(jié)構(gòu)的3D打印超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)。它在超音速性能、可靠性、交付周期和成本方面都具有優(yōu)勢(shì)。

Rocket Lab火箭與DART AE飛行器組合體

該發(fā)動(dòng)機(jī)需要載體將其加速至5馬赫的啟動(dòng)速度后才能開(kāi)始工作并闡述推力。一旦達(dá)到該速度，這臺(tái)采用高溫合金制造、以氧氣和氫氣為燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)便能加速至7馬赫甚至更高。在此次測(cè)試中，知名火箭發(fā)射提供商Rocket Lab負(fù)責(zé)將DART AE運(yùn)送至高層大氣中的指定部署點(diǎn)。

該發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)活動(dòng)部件意味著其依靠特殊的空氣動(dòng)力學(xué)外形來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣壓縮和推力控制，這說(shuō)明它是一款3D打印一體成型的發(fā)動(dòng)機(jī)。得益于該技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以制造出傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜氣體流道，從而提升燃燒效率。

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的制造難度極高，因?yàn)樗鼈儽仨毘惺芨咚亠w行過(guò)程中的極端高溫高壓：3D打印被認(rèn)為是制造滿足這些條件所需幾何結(jié)構(gòu)的唯一有效方法，對(duì)于航空航天領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要，而我國(guó)早有突破。

早在2022年，我國(guó)西北工業(yè)大學(xué)就報(bào)道過(guò)該校航天學(xué)院空天組合動(dòng)力創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研制的；2025年6月，。與此同時(shí)，也分別在當(dāng)時(shí)報(bào)道了參與制造了發(fā)動(dòng)機(jī)的某些關(guān)鍵零件。其特別提到，零件的打印設(shè)備為能夠制造大尺寸零件的BLT-S515和BLT-S600，在復(fù)雜構(gòu)件的一體化成形和極端工況適應(yīng)性方面取得重要突破。

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室是整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)中難度最高的零部件之一，決定了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的總體發(fā)展水平。采用傳統(tǒng)工藝能夠制備，需要將其分解成數(shù)量眾多的零部件、加工成型后經(jīng)由復(fù)雜裝備得到，由此，復(fù)雜的裝配尺寸鏈傳遞將直接導(dǎo)致相關(guān)零部件需要具備非常高的加工精度，而且加工與裝配消耗的時(shí)間也將導(dǎo)致燃燒室制備周期相對(duì)漫長(zhǎng)，此外大量的零部件裝配勢(shì)必引入較多的附加質(zhì)量，這些無(wú)效質(zhì)量將使整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效推重比降低。

超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)

3D打印一體化制造減少了傳統(tǒng)工藝中的焊接流程以及制造成本，同時(shí)也更利于尋找減輕重量的方法，以便可以攜帶更多的燃料和載荷。

Hypersonix還指出，DART還是世界上首個(gè)完全采用3D打印技術(shù)制造的高超音速運(yùn)載火箭機(jī)身。 Dart AE長(zhǎng)度為3.5米，重約300公斤，旨在驗(yàn)證真實(shí)高超音速飛行條件下的推進(jìn)系統(tǒng)、材料、傳感器和制導(dǎo)系統(tǒng)。

注：本文由3D打印技術(shù)參考創(chuàng)作，未經(jīng)聯(lián)系授權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載。

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